Появление вируса эпизоотической диареи свиней в США
Доклад руководителя отдела ветеринарной вирусологии Национального центра по болезням животных (США) Келли Лагер на Международном ветеринарном конгрессе в Казани.
24.04.2014
Источник: SoyaNews
Кимберли Кроуфорд и Келли Лагер
Отдел исследований прионов и вирусов, Национальный центр по болезням животных, Эймс, Айова, США
Вирус эпизоотической диареи свиней (ЭДС) впервые был диагностирован в США в апреле 2013 года у многочисленных поросят, среди которых высока была смертность[8]. Вскоре после этого вирус был обнаружен во многих штатах. На данный момент, вирус присутствует в 25 штатах и недавно был замечен в Канаде. Возбудитель ЭДС представляет собой одноцепочечный РНК-вирус, геном имеет размер 28кб и кодирует последовательности четырех основных структурных белков: S-белка и белков оболочки, мембраны и нуклеокапсида [7]. Вирус принадлежит к роду Alphacoronavirus, к которому относятся два других свиных вируса, вирус трансмиссивного гастроэнтерита (ТГС) и респираторный коронавирус свиней. Также известен вирус гемагглютинирующего энцефаломиелита свиней рода Betacoronavirus и описанный недавно дельта-коронавирус свиней рода Deltacoronavirus [http://www.reuters.com/article/2014/02/12/us-usa-hogs-virus-idUSBREA1B20820140212].
Клинические признаки при заболеваниях, вызываемых вирусами ТГС и ЭДС в наивном поголовье, сходны. Заболевание у новорожденных поросят протекает в крайне острой форме на фоне таких симптомов, как диарея, быстро приводящая к обезвоживанию. Основной механизм передачи инфекции – фекально-оральный, однако в настоящий момент исследуется возможность заражения также лактогенным или воздушно-капельным путем. Риск заражения ЭДС сохраняется в любом возрасте, однако летальный исход становится менее вероятным, кроме того, животные продолжают выделять вирус. Изучение патогенеза показало, что вирус ЭДС размножается в зрелых энтероцитах ворсинок тонкого кишечника. Именно это и делает новорожденных поросят чрезмерно уязвимыми, поскольку все их энтероциты тонкого кишечника являются зрелыми для наилучшей усваиваемости молока. При ЭДС, как и при ТГС, имеет место лизис кончиков ворсинок, что приводит к нарушению целостности тканей и выстилки кишечника, а вследствие этого – к огромным потерям жидкости и электролитов. У поросят постарше выстилка тонкого кишечника состоит из как зрелых, так и незрелых энтероцитов, и поэтому клинические признаки выражены в меньшей степени [см. работу номер 9 в библиографии].
ЭДС впервые наблюдали в Великобритании в 1971 году как диарейное заболевание поросят-сосунов и животных на стадии заключительного откорма, а в 1978 году было показано, что возбудителем заболевания является вирус ЭДС. Заболевание распространилось на территории других Европейских стран, в том числе в Бельгии, Франции и Германии, однако в последние годы вспышки были крайне нерегулярны [5]. Вирус ЭДС впервые был выделен в Китае в начале 1970-х гг., причем китайские штаммы были схожи с европейскими и, вероятнее всего, вирус проник в Китай вследствие транспортировок животных. В настоящее время вирус ЭДС признан эндемичным в странах Азии, а с недавнего времени представляет серьезную проблему, особенно в Китае [4]. В 2006 году вирус ЭДС был выделен из поросят во время вспышки, сопровождавшейся крайне высокой смертностью, и с тех пор вспышки заболевания в острой форме участились.
Диагностировать ЭДС на основании одних лишь клинических признаков невозможно по причине сходства с ТГС. Существует ряд диагностических инструментов, позволяющих уточнить диагноз, таких, как обратная ПЦР, гибридизация in situ, иммунохимические методы, метод флуоресцентных антител и ИФА с захватом антигенов [9]. Клетки культуры почки африканской зеленой мартышки Vero благоприятны для роста некоторых изолятов вируса ЭДС, однако успешное его размножение требует присутствия в культуре трипсина [3].
Вакцины против ЭДС производятся в ряде стран. Существуют модифицированные аттенуированные вакцины, а также убитые вакцины, большая часть которых также выпускается в комбинации с антигенами вируса ТГС [http://www.cfsph.iastate.edu/Vaccines/disease_list.php?disease=porcine-epidemic-diarrhea&lang=en].
Вакцины вводятся, как правило, внутримышечно либо орально. Широко используется японская живая аттенуированная вакцина P-5V, которую вводят внутримышечно свиноматкам, однако данные исследований говорят о том, что не у всех свиноматок развивается способность обеспечивать достаточно сильный лактогенный иммунитет [7]. В Южной Корее на рынке доступна вакцина одновременно и для орального, и для внутримышечного применения, для которой эксперименты продемонстрировали предотвращение летального исхода при оральном применении, но не обеспечение стерильного иммунитета [6]. Вакцина китайского производства на основе европейского штамма (CV777) вводится свиноматкам перед опоросом с целью стимуляции лактогенного иммунитета у поросят-сосунов. Начиная с 2006 года в Китае имели место эпидемии ЭДС в вакцинированных поголовьях, на основании чего высказывалась гипотеза, что вирус претерпел значительные изменения [1]. Вероятнее всего, эти изменения повлияли на свойства вирусных антигенов так, что вирус стал лучше обходить защитные механизмы хозяина. Однако эту гипотезу все еще предстоит проверить.
Интересен тот факт, что геном вируса ЭДС, появившегося в С ША в 2013 году, был более чем на 99% идентичен геному недавних изолятов, полученных в Китае [2]. Как вирус проник в США, до сих пор уточняется, однако генетическими методами было показано, что источник первой вспышки единый. Возможны такие пути заражения, как через механические векторы или корм. Меры контроля данного заболевания в США включают систематическое перезаражение оральным способом и поддерживающую терапию, так как сертифицированная вакцина пока отсутствует. Заражение заключается в размещении инфекционного материала (фекалий больных и зараженных поросят) в присутствии всего поголовья с целью попытаться стимулировать иммунитет против вируса ЭДС у свиноматок, который мог бы быть передан новорожденным поросятам вместе с молозивом. Также, будучи оболочечным вирусом, вирус ЭДС неустойчив к воздействию многих дезинфектанатов, в том числе на основе фенола и окислителей, а также неустойчив к дессикации.
Через год после проникновения в США вирус ЭДС все еще является эмерджентным и становится причиной серьезных потерь в хозяйствах по мере распространения. Полевые исследования говорят о том, что искусственное заражение бывает полезно, но неспособно обеспечить продолжительного стерильного иммунитета у свиноматок. В настоящий момент это крайне серьезная проблема, так как единственный способ защитить поросят – через молозиво от свиноматок, имеющих иммунитет к вирусу ЭДС. Невзирая на то, что в Канаде была установлена взаимосвязь между первым случаем заболевания и использованием предположительно контаминированной плазмы крови свиней, все еще неизвестно, был ли зараженный корм источником вируса в Канаде. Если удастся идентифицировать происхождение зараженного корма, возможно, станет понятно, каким образом в США проник вирус, более чем на 99% идентичный китайским штаммам, однако до сих пор не исключается возможность интродукции вируса через механические векторы (транспорт) и вследствие перемещения людей (обувь и одежда). Понимание маршрута, пройденного вирусом, необходимо также для разработки вакцин против заболевания.
Литература
Отдел исследований прионов и вирусов, Национальный центр по болезням животных, Эймс, Айова, США
Вирус эпизоотической диареи свиней (ЭДС) впервые был диагностирован в США в апреле 2013 года у многочисленных поросят, среди которых высока была смертность[8]. Вскоре после этого вирус был обнаружен во многих штатах. На данный момент, вирус присутствует в 25 штатах и недавно был замечен в Канаде. Возбудитель ЭДС представляет собой одноцепочечный РНК-вирус, геном имеет размер 28кб и кодирует последовательности четырех основных структурных белков: S-белка и белков оболочки, мембраны и нуклеокапсида [7]. Вирус принадлежит к роду Alphacoronavirus, к которому относятся два других свиных вируса, вирус трансмиссивного гастроэнтерита (ТГС) и респираторный коронавирус свиней. Также известен вирус гемагглютинирующего энцефаломиелита свиней рода Betacoronavirus и описанный недавно дельта-коронавирус свиней рода Deltacoronavirus [http://www.reuters.com/article/2014/02/12/us-usa-hogs-virus-idUSBREA1B20820140212].
Клинические признаки при заболеваниях, вызываемых вирусами ТГС и ЭДС в наивном поголовье, сходны. Заболевание у новорожденных поросят протекает в крайне острой форме на фоне таких симптомов, как диарея, быстро приводящая к обезвоживанию. Основной механизм передачи инфекции – фекально-оральный, однако в настоящий момент исследуется возможность заражения также лактогенным или воздушно-капельным путем. Риск заражения ЭДС сохраняется в любом возрасте, однако летальный исход становится менее вероятным, кроме того, животные продолжают выделять вирус. Изучение патогенеза показало, что вирус ЭДС размножается в зрелых энтероцитах ворсинок тонкого кишечника. Именно это и делает новорожденных поросят чрезмерно уязвимыми, поскольку все их энтероциты тонкого кишечника являются зрелыми для наилучшей усваиваемости молока. При ЭДС, как и при ТГС, имеет место лизис кончиков ворсинок, что приводит к нарушению целостности тканей и выстилки кишечника, а вследствие этого – к огромным потерям жидкости и электролитов. У поросят постарше выстилка тонкого кишечника состоит из как зрелых, так и незрелых энтероцитов, и поэтому клинические признаки выражены в меньшей степени [см. работу номер 9 в библиографии].
ЭДС впервые наблюдали в Великобритании в 1971 году как диарейное заболевание поросят-сосунов и животных на стадии заключительного откорма, а в 1978 году было показано, что возбудителем заболевания является вирус ЭДС. Заболевание распространилось на территории других Европейских стран, в том числе в Бельгии, Франции и Германии, однако в последние годы вспышки были крайне нерегулярны [5]. Вирус ЭДС впервые был выделен в Китае в начале 1970-х гг., причем китайские штаммы были схожи с европейскими и, вероятнее всего, вирус проник в Китай вследствие транспортировок животных. В настоящее время вирус ЭДС признан эндемичным в странах Азии, а с недавнего времени представляет серьезную проблему, особенно в Китае [4]. В 2006 году вирус ЭДС был выделен из поросят во время вспышки, сопровождавшейся крайне высокой смертностью, и с тех пор вспышки заболевания в острой форме участились.
Диагностировать ЭДС на основании одних лишь клинических признаков невозможно по причине сходства с ТГС. Существует ряд диагностических инструментов, позволяющих уточнить диагноз, таких, как обратная ПЦР, гибридизация in situ, иммунохимические методы, метод флуоресцентных антител и ИФА с захватом антигенов [9]. Клетки культуры почки африканской зеленой мартышки Vero благоприятны для роста некоторых изолятов вируса ЭДС, однако успешное его размножение требует присутствия в культуре трипсина [3].
Вакцины против ЭДС производятся в ряде стран. Существуют модифицированные аттенуированные вакцины, а также убитые вакцины, большая часть которых также выпускается в комбинации с антигенами вируса ТГС [http://www.cfsph.iastate.edu/Vaccines/disease_list.php?disease=porcine-epidemic-diarrhea&lang=en].
Вакцины вводятся, как правило, внутримышечно либо орально. Широко используется японская живая аттенуированная вакцина P-5V, которую вводят внутримышечно свиноматкам, однако данные исследований говорят о том, что не у всех свиноматок развивается способность обеспечивать достаточно сильный лактогенный иммунитет [7]. В Южной Корее на рынке доступна вакцина одновременно и для орального, и для внутримышечного применения, для которой эксперименты продемонстрировали предотвращение летального исхода при оральном применении, но не обеспечение стерильного иммунитета [6]. Вакцина китайского производства на основе европейского штамма (CV777) вводится свиноматкам перед опоросом с целью стимуляции лактогенного иммунитета у поросят-сосунов. Начиная с 2006 года в Китае имели место эпидемии ЭДС в вакцинированных поголовьях, на основании чего высказывалась гипотеза, что вирус претерпел значительные изменения [1]. Вероятнее всего, эти изменения повлияли на свойства вирусных антигенов так, что вирус стал лучше обходить защитные механизмы хозяина. Однако эту гипотезу все еще предстоит проверить.
Интересен тот факт, что геном вируса ЭДС, появившегося в С ША в 2013 году, был более чем на 99% идентичен геному недавних изолятов, полученных в Китае [2]. Как вирус проник в США, до сих пор уточняется, однако генетическими методами было показано, что источник первой вспышки единый. Возможны такие пути заражения, как через механические векторы или корм. Меры контроля данного заболевания в США включают систематическое перезаражение оральным способом и поддерживающую терапию, так как сертифицированная вакцина пока отсутствует. Заражение заключается в размещении инфекционного материала (фекалий больных и зараженных поросят) в присутствии всего поголовья с целью попытаться стимулировать иммунитет против вируса ЭДС у свиноматок, который мог бы быть передан новорожденным поросятам вместе с молозивом. Также, будучи оболочечным вирусом, вирус ЭДС неустойчив к воздействию многих дезинфектанатов, в том числе на основе фенола и окислителей, а также неустойчив к дессикации.
Через год после проникновения в США вирус ЭДС все еще является эмерджентным и становится причиной серьезных потерь в хозяйствах по мере распространения. Полевые исследования говорят о том, что искусственное заражение бывает полезно, но неспособно обеспечить продолжительного стерильного иммунитета у свиноматок. В настоящий момент это крайне серьезная проблема, так как единственный способ защитить поросят – через молозиво от свиноматок, имеющих иммунитет к вирусу ЭДС. Невзирая на то, что в Канаде была установлена взаимосвязь между первым случаем заболевания и использованием предположительно контаминированной плазмы крови свиней, все еще неизвестно, был ли зараженный корм источником вируса в Канаде. Если удастся идентифицировать происхождение зараженного корма, возможно, станет понятно, каким образом в США проник вирус, более чем на 99% идентичный китайским штаммам, однако до сих пор не исключается возможность интродукции вируса через механические векторы (транспорт) и вследствие перемещения людей (обувь и одежда). Понимание маршрута, пройденного вирусом, необходимо также для разработки вакцин против заболевания.
Литература
- Chen, J., Wang, C., Shi, H., Qui, H., Liu, S., Chen, X., Zhang, X., Feng, L. 2010. Molecular epidemiology of porcine epidemic diarrhea virus in China. Arch Virol. 155; 1471-1476.
- Chen, Q., Li, G., Stasko, J., Thomas, J., Stensland, W., Pillatzki, A., Gauger, P., Schwartz, K., Madson, D., Yoon, K.J., Stevenson, G., Burrough, E., Harmon, K., Main, R., Zhang, J. 2014. Isolation and characterization of porcine epidemic diarrhea viruses associated with the 2013 disease outbreak in US swine. J Clin Microbiol. 52(1); 234-243.
- Hofmann, M., Wyler, R. 1988. Propogation of the virus of porcine epidemic diarrhea in cell culture. J Clin Microbiol. 26(11); 2235-2239.
- Li, W., Li, H., Liu, Y., Pan, Y., Deng, F., Song, Y., Tang, X., He, Q. 2012. New variants of porcine epidemic diarrhea virus, China, 2011. Emerg Infect Dis. 8; 1350-1353.
- Pospischil, A., Stuedli, A., Kiupel, M., et al. 2002. Update on porcine epidemic diarrhea. J Swine Health Prod. 10(2); 81-85.
- Song, D.S., Oh, J.S., Kang, B.K., Yang, J.S., Moon, H.J., Yoo, H.S., Jang, Y.S., Park, B.K. 2007. Oral efficacy of Vero cell attenuated porcine epidemic diarrhea virus DR13 strain. Res Vet Sci. 82; 134-140.
- Song, D., Park, B. 2012. Porcine epidemic diarrhoea virus: a comprehensive review of molecular epidemiology, diagnosis, and vaccines. Virus Genes. 44; 167-175.
- Stevenson, G., Hoang, H., Schwartz, K., Burrough, E., Sun, D., Madson, D., Cooper, V., Pillatzki, A., Gauger, P., Schmitt, B., Koster, L., Killian, M., Yoon, K. 2013. Emergence of porcine epidemic diarrhea virus in the United States: clinical signs, lesions, and viral genomic sequences. J Vet Diag Invest. 25(5); 649-654.
- Zimmerman, J., Karriker, L., Ramirez, A., Schwartz, K., Stevenson, G. (2012). Diseases of Swine (10th Ed.). Hoboken, NJ. Wiley-Blackwell.
регион:
Россия
